ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК B01F13/08 

Изобретение относится к устройствам для приготовления бетона, армированного короткими металлическими стержнями (стальными фибрами), и может быть использовано в строительстве, а именно в сборном и монолитном строительстве железобетонных зданий и сооружений.

Известно устройство для обработки сыпучих материалов, содержащее цилиндрическую рабочую камеру с магнитоактивными рабочими элементами, установленную в нижней ее части решетку, крышку с входным патрубком, охватывающий рабочую камеру источник вращающегося электромагнитного поля и расположенные диаметрально внутренней поверхности рабочей камеры вдоль ее образующей два ступенчатых отражателя, установленных по высоте рабочей камеры рядами в шахматном порядке с помощью кольцевых элементов [1]
Недостатком данного устройства является невозможность придания стальной фибровой армировке случайной ориентации по объему бетонной смеси из-за одинакового направления магнитного поля в камере.

Наиболее близким к изобретению техническим решением, является смеситель непрерывного действия, содержащий камеру смешения из немагнитного материала, ферромагнитные тела, подводящий и отводящий трубопроводы и линейные индукторы, установленные взаимно перпендикулярно по длине смесителя [2] Общими существенными признаками известного смесителя и предлагаемого являются рабочая камера из немагнитного материала и линейные индукторы.

В устройстве-прототипе направление магнитного поля по длине смесителя изменяется от секции к секции. Однако внутри самой секции оно имеет одинаковое направление. Поэтому невозможно достичь случайной ориентации фибровой армировки по всему объему бетонной смеси, что является недостатком смесителя-прототипа.

Изобретение направлено на решение задачи создания внутри камеры смесителя вихревого магнитного поля с различным направлением по объему. Осуществление такого изобретения позволит получать бетон с фибровой арматурой, в котором магнитные металлическое фибры равномерно распределены по бетонной массе и ориентированы случайным образом (хаотически ориентированы). Такой бетон обладает повышенной прочностью и трещиностойкостью.

Сущность изобретения заключается в том, что в электромагнитном смесителе, включающем рабочую камеру из немагнитного материала с входным и выходным отверстиями и расположенные вдоль камеры линейные индукторы, последние установлены взаимно перпендикулярно по периметру поперечного сечения камеры.

Через камеру может быть пропущена грузонесущая ветвь ленточного конвейера.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый электромагнитный смеситель отличается установкой линейных индукторов взаимно перпендикулярно по периметру поперечного сечения камеры и тем, что через камеру пропущена грузонесущая ветвь ленточного конвейера.

Размещение индукторов взаимно перпендикулярно по периметру поперечного сечения камеры смесителя позволяет получить взаимно перпендикулярные вращающиеся магнитные поля, которые, взаимодействуя, образуют результирующее вращающееся магнитное поле сложной конфигурации. Это поле в любой момент времени имеет в различных точках камеры различное направление. Воздействуя на магнитную фибровую арматуру, такое магнитное поле приводит к равномерному распределению фибры по массе бетона без определенной ориентации в пространстве. С помощью ленты конвейера, пропущенной через камеру, осуществляется перемещение бетонной массы вдоль смесителя. Это обеспечивает одинаковые условия воздействия магнитного поля на любую часть бетонной массы и тем самым приводит к более однородной ее структуре.

На фиг. 1 изображен электромагнитный смеситель; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Над ленточным конвейером 1 установлены дозирующий бункер 2 с бетонной смесью, дозирующий бункер 3 с цементом и дозирующий бункер 4 с короткими металлическими стержнями (фибрами). Грузонесущая ветвь 5 ленточного конвейера 1 проходит через рабочую камеру 6, имеющую форму цилиндра и выполненную из немагнитного материала. С внешних сторон камеры 6 расположены в вертикальной плоскости индукторы 7 и 8 и в горизонтальной индукторы 9 и 10. Верхний 10 и нижний 9 индукторы выполнены из многофазных обмоток и имеют противоположный порядок чередования фаз. Боковые индукторы 7 и 8 также имеют противоположный порядок чередования фаз. Рабочая камера 6 в верхней части снабжена каналом 11 для подвода воды от трубопровода 12. Канал 11 сообщается с внутренней полостью рабочей камеры 6 системой отверстий 13. Внутренний диаметр рабочей камеры 6 выполнен большим, чем ширина конвейерной ленты. Камера 6 имеет соответственно входное 14 и выходное 15 отверстия.

Электромагнитный смеситель работает следующим образом.

Включаются ленточный конвейер 1 и линейные индукторы 7-10. На грузонесущую ветвь 5 конвейера 1 из дозирующих бункеров 2-4 соответственно подается бетонная смесь (щебень, песок), цемент и короткие металлические стержни. При вхождении грузонесущей ленты 5 в рабочую камеру 6 через отверстие 14 лента приобретает цилиндрическую форму, а находящийся на ней материал (смесь щебня, песка, цемента и коротких магнитных стержней) начинает интенсивно перемешиваться, так как верхний 10 и нижний 9 индукторы создают вращающееся магнитное поле относительно горизонтальной оси, а боковые индукторы 7 и 8 создают вращающееся магнитное поле относительно вертикальной оси. Короткие металлические стержни приводятся во вращение, перемешивая бетонную смесь, при этом металлические стержни принимают хаотическую ориентацию в объеме бетонной смеси. В это же время из трубопровода 12 по каналу 11 в рабочую камеру 6 через отверстия 13 поступает вода. Регулируя режим подачи бетонной смеси, цемента, коротких металлических стержней, воды и скорость перемещения грузонесущей ветви 5 ленточного конвейера 1, получают непрерывный выход армированного бетона с заданными характеристиками и хаотическим расположением стержней по всему объему.

Использование: для приготовления бетонных смесей с фибровой арматурой в сборном и монолитном строительстве железобетонных зданий и сооружений. Сущность изобретения: смеситель содержит рабочую камеру 6 из немагнитного материала, с внешних сторон которой расположены в вертикальной плоскости два индуктора (не показаны), а в горизонтальной плоскости установлены линейные индукторы 9 и 10. Индукторы, расположенные в вертикальной плоскости, установлены перпендикулярно индукторам 9 и 10 по периметру поперечного сечения камеры 6. Через камеру 6 пропущена грузонесущая ветвь 5 ленточного конвейера 1. При работе смесителя внутри камеры 6 создается вихревое магнитное поле, которое обеспечивает равномерное распределение магнитной фибровой армировки по массе бетона со случайной ориентацией стержней в пространстве. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ, включающий рабочую камеру из немагнитного материала с входным и выходным отверстиями и линейные индукторы, отличающийся тем, что индукторы установлены взаимно перпендикулярно по периметру поперечного сечения камеры. 2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что через рабочую камеру пропущена грузонесущая ветвь ленточного конвейера.